四、端脑
端脑(telencephalon)由左、右大脑半球(cerebral hemisphere)和半球间连合及其内腔构成。大脑半球表面的灰质层,称大脑皮质(cerebral cortex),深部的大脑白质称大脑髓质(cerebral medullary substance),埋在大脑髓质内的灰质核团称为基底核(basal nuclei),大脑半球内的腔隙称为侧脑室(lateral ventricle)。
(一)端脑的外形和分叶
端脑表面凹凸不平。凹陷处称大脑沟(cerebral sulci),沟之间形成长短大小不一的隆起,为大脑回(cerebral gyri)(图17-51、图17-52)。
1.主要的沟和裂 左、右大脑半球之间纵行的裂隙为大脑纵裂(cerebral longitudinal fissure),纵裂的底面有连接左、右大脑半球的宽厚的纤维束板,即胼胝体(corpus callosum)。两侧大脑半球后部与小脑上面之间近似水平位的裂隙为大脑横裂(cerebral transverse fissure)。每侧大脑半球分为上外侧面、内侧面和下面。上外侧面隆突,内侧面平坦,两面以上缘为界。下面凹凸不平,和上外侧面之间以下缘为界,和内侧面之间无明显分界,半球内有三条恒定的沟,将每侧大脑半球分为5叶,分别为额、顶、枕、颞叶及岛叶。外侧沟(lateral sulcus)起于大脑半球下面,行向后上方,至上外侧面。外侧沟为大脑最明显和最深的沟,近似水平位。中央沟(central sulcus)起于大脑半球上缘中点稍后方,斜向前下,下端与外侧沟隔一脑回,上端延伸至半球内侧面。顶枕沟(parietooccipital sulcus)位于大脑半球内侧面的后部,起自距状沟,自下向上至半球上缘。
2.大脑半球的分叶 在外侧沟上方和中央沟以前的部分为额叶(frontal lobe),外侧沟以下的部分为颞叶(temporal lobe);枕叶(occipital lobe)位于大脑半球后部,在内侧面为顶枕沟以后的部分;顶叶(parietal lobe)为外侧沟上方,中央沟后方,枕叶以前的部分;岛叶(insular lobe)呈三角形岛状,位于外侧沟深面,被额、顶、颞叶所掩盖(图17-51、图17-52)。顶、枕、颞叶之间在上外侧面并没有明显的大脑沟或回作为分界,以顶枕沟至枕前切迹(在枕极前方约5 cm处)连线的顶枕线为界,后面的为枕叶,自顶枕线的中点至外侧沟后端的连线为顶、颞叶的分界。

图17-51 大脑半球外侧面

图17-52 岛叶
3.大脑半球上外侧面的沟和回 在半球上外侧面,中央沟前方,有与之平行的中央前沟,自中央前沟有两条向前水平走行的沟,为额上沟(superior frontal sulcus)和额下沟(interior frontal sulcus),由上述三沟将额叶分成四个脑回,中央前回(precentral gyrus)居中央沟和中央前沟之间,额上回(superior frontal gyrus)居额上沟之上方,沿半球上缘走行并转至半球内侧面,额中回(middle frontal gyrus)居额上、下沟之间。额下回(inferior frontal gyrus)居额下沟和外侧沟之间。在中央沟后方,有与其平行的中央后沟,此沟与中央沟之间为中央后回(postcentral gyrus)。在中央后沟后方有一条与半球上缘平行的顶内沟,顶内沟的上方为顶上小叶,下方为顶下小叶,顶下小叶又分为包绕外侧沟后端的缘上回(supramarginal gyrus)和围绕颞上沟末端的角回(angular gyrus)。在外侧沟的下方,有与之平行的颞上沟(superior temporal sulcus)和颞下沟(inferior temporal sulcus)。颞上沟的上方为颞上回(superior temporal gyrus),其背侧面形成外侧沟的下壁,其后部有两条斜向前外的短回,即颞横回(transverse temporal gyrus),这两条小回分别是前颞横回和后颞横回。颞上沟与颞下沟之间为颞中回(middle temporal gyrus)。颞下沟的下方为颞下回(inferior temporal gyrus)(图17-51)。
4.大脑半球内侧面的沟和回 在半球的内侧面,自中央前、后回背外侧面延伸到内侧面的部分为中央旁小叶(paracentral lobule)。在中部有前后方向略呈弓形的胼胝体。胼胝体下方的弓形纤维束为穹隆,两者间为薄层的透明隔(transparent septum)。在胼胝体后下方,有呈弓形的距状沟(calcarine sulcus)向后至枕叶后端,此沟中部与顶枕沟相连。距状沟与顶枕沟之间称楔叶(cuneus),距状沟下方为舌回(lingual gyrus)。在胼胝体背面有胼胝体沟,此沟绕过胼胝体后方,向前移行于海马沟。在胼胝体沟上方,有与之平行的扣带沟(cingulate sulcus)。扣带沟与胼胝体沟之间为扣带回(cingulate gyrus)(图17-53)。

图17-53 大脑半球内侧面
5.大脑半球下面的沟和回 在半球下面,额叶内有纵行的沟,称嗅束沟(olfactory groove),此沟内侧部为直回(straight gyrus),外侧部总称为眶回(orbital gyrus)。嗅束沟内容纳嗅束,其前端膨大为嗅球,后者与嗅神经相连。嗅束向后扩大为嗅三角。嗅三角与视束之间为前穿质,内有许多小血管穿入脑实质内,其后部邻近视束处,外观光滑,呈斜带状,称斜角带。颞叶下方有与半球下缘平行的枕颞沟,在此沟内侧并与之平行的为侧副沟(collateral sulcus),侧副沟的内侧为海马旁回(parahippocampal gyrus)(又称海马回),其前端弯曲,称钩(uncus)。侧副沟与枕颞沟间为枕颞内侧回,枕颞沟的外侧为枕颞外侧回。在海马旁回的内侧为海马沟,在沟的上方有呈锯齿状的窄条皮质,称齿状回(dentate gyrus)。从侧脑室内面看,在齿状回的外侧,侧脑室下角底壁上有一弓形隆起,称海马(hippocampus),海马和齿状回构成海马结构(hippocampal formation)(图17-54、图17-55)。
在半球的内侧面可见环绕胼胝体周围和侧脑室下角底壁的结构,包括隔区(即胼胝体下区和终板旁回)、扣带回、海马旁回、海马和齿状回等,加上岛叶前部、颞极共同构成边缘叶(limbic lobe)(图17-53)。
(二)大脑皮质的功能定位
机体各种功能活动的最高中枢在大脑皮质上都有定位关系,这些重要中枢是执行某种功能的核心部分。例如,中央前回主要管理全身骨骼肌运动;中央后回主要管理全身感觉。

图17-54 端脑底面

图17-55 海马结构
1.第Ⅰ躯体运动区(first somatic motor area) 位于中央前回和中央旁小叶前部(4区和6区),该中枢对骨骼肌运动的管理特点如下(图17-56):①上下颠倒,但头部是正的,中央前回最上部和中央旁小叶前部与下肢、会阴部运动有关,中部与躯干和上肢的运动有关,下部与面、舌、咽、喉的运动有关。②左右交叉,即一侧运动区支配对侧肢体的运动。但一些与联合运动有关的肌则受两侧运动区的支配,如眼球外肌、咽喉肌、咀嚼肌等。③身体各部分投影区的大小与各部形体大小无关,而取决于功能的重要性和复杂程度。该区发出纤维组成锥体束,至脑干一般躯体运动核、特殊内脏运动核和脊髓前角。
2.第Ⅰ躯体感觉区(first somatic sensory area) 位于中央后回和中央旁小叶后部(3、1、2区),接受背侧丘脑腹后核传来的对侧半身痛、温、触、压觉,以及位置和运动觉,各部投影与第Ⅰ躯体运动区相似,身体各部在此区的投射特点如下(图17-57):①上下颠倒,但头部是正的;②左右交叉;③身体各部在该区投射范围的大小也取决于该部感觉敏感程度,如手指和唇的感受器最密,在感觉区的投射范围就最大。

图17-56 人体各部在第Ⅰ躯体运动区的定位

图17-57 人体各部在第Ⅰ躯体感觉区的定位
3.第Ⅱ躯体运动和第Ⅱ躯体感觉中枢 它们均位于中央前回和中央后回下面的岛盖皮质,与对侧上、下肢运动和双侧躯体感觉(以对侧为主)有关。
4.第Ⅰ视区(primary visual area) 位于距状沟上、下方的枕叶皮质,即上方的楔叶和下方的舌回(17区),接受来自外侧膝状体的纤维。局部定位关系特点是距状沟上方的视皮质接受来自上部视网膜的冲动,下方的视皮质接受来自下部视网膜的冲动。距状沟后1/3上、下方接受来自黄斑区的冲动。一侧视觉区接受来自双眼同侧半视网膜的冲动,主司双眼对侧半视野的视觉,损伤一侧视觉区可引起双眼对侧视野偏盲称同向性偏盲。
5.第Ⅰ听区(primary auditory area) 位于颞横回(41、42区),接受来自内侧膝状体的纤维。每侧的第Ⅰ听区都接受来自两耳的冲动,因此一侧第Ⅰ听区受损,不致引起全聋。
6.平衡觉区(vestibular area) 位于中央后回下端,头面部感觉区的附近。但关于此中枢的位置存有争议。
7.嗅觉区(olfactory area) 位于海马旁回钩的内侧部及其附近。
8.味觉区(gustatory area) 位于中央后回下部(43区),舌和咽的一般感觉区附近。
9.内脏活动的皮质中枢 位于边缘叶,在该叶的皮质区可找到呼吸、血压、瞳孔、胃肠和膀胱等各种内脏活动的代表区。因此认定,边缘叶是内脏神经功能调节的高级中枢。
10.语言中枢 人类大脑皮质与动物的本质区别是能进行思维和意识等高级活动,并进行语言表达,故在人类大脑皮质上具有相应的语言中枢,如听、说、读和写等中枢(图17-58)。①运动性语言区(motor speech area):在额下回后1/3部(44、45区),又称Broca语言区。主司说话功能,如果此中枢受损,患者虽能发音,却不能说出具有意义的语言,称运动性失语症。②书写区(writing area):在额中回的后部(6、8区),紧靠中央前回,管理上肢,特别是手肌的运动区。此中枢主管书写功能,若受伤,虽然手的运动功能仍然保存,但写字、绘图等精细动作发生障碍,称为失写症。③听觉性语言区(auditory speech area):在颞上回后部(22区),能调整自己的语言和听到、理解别人的语言。此中枢受损后,患者虽能听到别人讲话,但不理解讲话的意思,自己讲的话混乱而割裂,答非所问,不能正确回答问题和正常说话,称感觉性失语症。④视觉性语言区:又称阅读中枢,在顶下小叶的角回(39区),靠近视觉区。此中枢与理解文字和认图密切相关,若受损,患者尽管视觉无障碍,但对原来认识的字不能阅读,也不理解文字符号的意义,称失读症。(https://www.daowen.com)

图17-58 左侧大脑半球的语言中枢
(三)端脑的内部结构
大脑半球表层的灰质称大脑皮质,深部的大脑白质称大脑髓质。埋在大脑髓质深部的灰质核团称基底核(又称基底神经节)。端脑的内腔为侧脑室。
1.基底核 位于大脑白质内,位置靠近脑底,包括纹状体、屏状核和杏仁体。
(1)纹状体(corpus striatum):由尾状核和豆状核组成,其前端互相连接,尾状核(caudate nucleus)是由前向后弯曲的圆柱体,分为头、体、尾三部,位于丘脑背外侧,延伸至侧脑室前角、中央部和下角。豆状核(lentiform nucleus)位于岛叶深部,借内囊与内侧的尾状核和丘脑分开,此核在水平切面上呈三角形,并被两个白质的板层分隔成三部,外侧部最大,称壳(putamen),内侧两部合称苍白球(globus pallidus),在种系发生上,尾状核和壳是较新的结构,合称新纹状体。苍白球为较旧的结构,称旧纹状体。纹状体是锥体外系的重要组成部分,在调节躯体运动中起到重要作用(图17-59)。

图17-59 基底核、背侧丘脑和内囊
(2)屏状核(claustrum):位于岛叶皮质与豆状核之间,屏状核与豆状核之间的白质称外囊,屏状核与岛叶皮质之间的白质称最外囊。人类屏状核的功能并不清楚。
(3)杏仁体(amygdaloid body):在侧脑室下角前端的上方,海马旁回钩的深面,与尾状核的末端相连,为边缘系统的皮质下中枢,与调节内脏活动和情绪的产生有关。
2.脑室系统 主要为侧脑室(lateral ventricle),左、右各一,位于大脑半球内,延伸至半球的各脑叶内。分为四个部分:中央部位于顶叶内,室间孔和胼胝体压部之间;前角伸向额叶,室间孔以前的部分;后角伸入枕叶,下角最长伸到颞叶内(图17-60、图17-61)。侧脑室经左、右室间孔(interventricular foramen)与第三脑室相通。侧脑室形状不规则,腔内有脉络丛和脑脊液。

图17-60 侧脑室
3.大脑皮质(cerebral cortex) 大脑皮质是覆盖在大脑半球表面的灰质,人类大脑皮质重演了种系发生的次序,可分为古皮质(海马、齿状回)、旧皮质(嗅脑)和新皮质(其余大部分)。古皮质、旧皮质与嗅觉和内脏活动有关,新皮质高度发展,占大脑半球皮质的96%以上,并将古皮质和旧皮质推向半球的内侧面下部和下面。

图17-61 脑室投影图
大脑皮质的神经元可分为两类(图17-62):①传出神经元;②联络神经元。它们依照一定的规律分层排列并组成一个整体。古皮质和旧皮质为三层结构(分子层、锥体细胞层和多形细胞层),新皮质基本为六层结构(分子层、外颗粒层、外锥体细胞层、内颗粒层、内锥体细胞层和多形细胞层)。

图17-62 大脑皮质的分层和细胞构筑
黑色:皮质内固有神经元;红色:传出神经元;蓝色:传入纤维。右侧和左侧的传入纤维为联络纤维或皮质-皮质联系纤维,中央的传入纤维为特异性感觉纤维。各层有特定的神经元分布,但某些神经元的胞体不局限于一层内。P.锥体细胞;M.马丁诺蒂细胞;F.梭形细胞;H.水平细胞;N.神经胶质样细胞;B.篮细胞;S.星形细胞
(四)大脑半球的髓质
大脑半球的髓质主要由联系皮质各部和皮质下结构的神经纤维组成,可分为三类。
1.联络纤维(association fiber) 联系同侧半球内各部分皮质的纤维,其中短纤维联系相邻脑回称弓状纤维。长纤维联系本侧半球各叶(图17-63),其中主要的有:①钩束:呈钩状绕过外侧裂,连接额、颞两叶的前部。②上纵束:在豆状核与岛叶的上方,连接额叶、顶叶、枕叶、颞叶。③下纵束:沿侧脑室下角和后角的外侧壁走行,连接枕叶和颞叶。④扣带:位于扣带回和海马旁回的深部,连接边缘叶的各部。

图17-63 大脑半球联络纤维
2.连合纤维(commissural fiber) 连合左、右半球皮质的纤维。包括胼胝体、前连合和穹隆连合(图17-64)。①胼胝体:位于大脑纵裂底,由连合左、右大脑半球新皮质的纤维构成,其纤维向两半球内部前、后、左、右辐射,广泛联系额叶、顶叶、枕叶、颞叶。在正中矢状切面上,胼胝体很厚。前端呈钩形的纤维板,由前向后分嘴、膝、干和压部共四个部分。胼胝体的下面构成侧脑室顶。②前连合(anterior commissure):在终板上方横过中线的一束连合纤维,主要连接两侧颞叶。③穹隆(fornix)和穹隆连合(fornical commissure):穹隆是从海马至下丘脑乳头体的弓形纤维束,两侧穹隆经胼胝体的下方前行并互相靠近,其中一部分纤维越至对边,连接对侧的海马,称穹隆连合。

图17-64 大脑半球连合纤维
3.投射纤维(projection fiber) 由大脑皮质与皮质下各中枢间的上、下行纤维组成。它们大部分经过内囊。
内囊(internal capsule)是位于丘脑、尾状核和豆状核之间的白质板。在水平切面上呈向外开放的V字形,分前肢、膝和后肢三个部分。前肢(又称额部)伸向前外,位于豆状核与尾状核之间。后肢(又称枕部)伸向后外,分为豆丘部(豆状核与丘脑之间)、豆状核后部和豆状核下部。膝介于前、后肢之间,即V字形转角处(图17-65)。
(1)内囊前肢的投射纤维:主要包括额桥束和由丘脑背内侧核投射到前额叶的丘脑前辐射。
(2)内囊膝部的投射纤维:主要有皮质核束,该束纤维从中央前回下1/3(躯体运动区、头面部代表区)发出,下行到脑干的一般躯体运动核和特殊内脏运动核。
(3)内囊后肢的投射纤维:经豆丘部的下行纤维束为皮质脊髓束、皮质红核束和顶桥束等,上行纤维束是丘脑中央辐射和丘脑后辐射。其中皮质脊髓束是中央前回中上部和中央旁小叶前部发出至脊髓前角运动核的纤维束。而丘脑中央辐射是丘脑腹后核至中央后回的纤维束,传递皮肤、肌和关节的感觉,如此区受损,对侧躯体将产生感觉障碍。经豆状核后部向后行的纤维是视辐射及枕桥束,前者由外侧膝状体到视皮质,后者由枕叶至脑桥核。经豆状核下部向外侧行的纤维有听辐射及颞桥束,前者由内侧膝状体至听皮质,后者由颞叶至脑桥核。因此,当内囊广泛受损时,患者会出现对侧偏身感觉丧失(丘脑中央辐射受损),对侧偏瘫(皮质脊髓束、皮质核束损伤)和对侧偏盲(视辐射受损)的“三偏”症状。

图17-65 内囊模式图